40Gb/s差分相移键控格式抗偏振模色散的性能研究

研究了40Gb/s非归零或归零格式下,差分相移键控和开关键控信号对一阶偏振模色散的影响.比较分析了不同偏振模色散影响下的各种调制格式的眼开度.结果表明:使用非归零和归零格式,在一阶偏振模色散情况下,差分相移键控信号均比开关键控信号有更高的眼开度;与归零差分相移键控格式相比,非归零差分相移键控格式受偏振模色散影响眼开度要小;对于给定的比特率,载波抑制归零差分相移键控格式比归零差分相移键控格式有更好的抗偏振模色散能力.

光DQPSK调制在不同色散补偿系统中的性能

分析了光非归零-差分正交相移键控(NRZ-DQPSK)、33%归零-差分正交相移键控(33%RZ-DQPSK)和载波抑制归零-差分正交相移键控(CSRZ-DQPSK)三种调制格式的频域特性。并数字仿真了40Gbit/s的单信道光纤系统中三种调制格式在对色散(CD)进行后补偿、预补偿和对称补偿等三种补偿方式及考虑偏振模色散(PMD)和非线性效应情况下的传输性能。仿真结果表明,33%RZ-DQPSK对自相位调制(SPM)有最好的容忍度,但缓解PMD和CD的能力较弱;CSRZ-DQPSK在色散后补偿方式中对PMD和非线性效应具有最好的抑制能力。

三种载波抑制归零码光调制格式性能

首先分析了基于载波抑制归零码的光载波抑制归零-开关键控(CSRZ-OOK)、载波抑制归零-差分相移键控(CSRZ-DPSK)和载波抑制归零-差分正交相移键控(CSRZ-DQPSK)三种光调制格式的时域和频域特性,并数字仿真了其在40 Gbit/s单信道光纤系统中的传输性能。以Q值、眼图和误码率(BER)作为性能评价指标,研究了这三种调制格式对色散(CD)、偏振模色散(PMD)和非线性效应的抑制作用。结果表明:CSRZ-DQPSK相对于CSRZ-OOK、CSRZ-DPSK对色散、偏振模色散和非线性效应有非常好的容忍能力。

光PM-DQPSK调制格式性能研究

对偏振复用-33%归零-差分正交相移键控(PM-33%RZ-DQPSK)和偏振复用-抑制载波归零-差分正交相移键控(PM-CSRZ-DQPSK)调制格式进行了传输性能仿真,在仿真过程中,分别考虑了光纤系统中的偏振模色散(PMD)、色散(CD)和非线性效应(SPM)三种限制因素。仿真结果表明偏振复用系统比非偏振复用系统更易受到PMD、CD和非线性效应的影响。整体来看,PM-CSRZ-DQPSK调制格式的传输性能比PM-33%RZ-DQPSK更为优秀。

四进制差分偏振移位键控通信

提出一种在电域进行四进制差分编码的偏振移位键控通信系统,可克服单模光纤中光偏振态随机扰动对接收效果的影响.在光发射机中,通过差分编码使前后两个符号周期偏振状态差异与差分编码器的输入之间建立对应关系.在接收端,提取前后两个符号周期内光的斯托克斯矢量并将二者点乘,就能提取两个符号周期内偏振状态的差异,恢复发送序列.即使在不用动态偏振控制器情况下,点乘运算也能有效消除光偏振状态的随机扰动对系统性能的影响.

100Gbit/s波分的关键技术及推进策略探讨

波分系统速率的每一次提升,都会受到衰耗、CD、PMD及非线性效应等引起的传输损伤的限制,因此迫切需要更为先进的技术来减小这些传输损伤带来的影响,从而解决系统速率和传输距离受限的问题。本文主要介绍了100 Gbit/s波分技术的发展现状、关键技术,并对未来的推进策略提出了建议。

一种基于非对称MZI的光偏振复用解调技术研究

提出了一种基于非对称马赫增德干涉仪(MZI)的光偏振复用解调方案,使用VPI transmission Maker搭建了100Gb/s的DQPSK偏振复用传输系统,使用基于非对称MZI的光电探测模块对信号进行解调。仿真结果表明:信号经过背靠背和100km传输后,眼图较好。

偏振复用差分相移键控信号的数字相干解调与偏振解复用算法研究

利用光纤偏振分束器和3 dB耦合器搭建偏振分集90°光学混频器,采用单端接收实现了偏振分集的相干接收机。实现了10 Gb/s偏振复用差分相移键控(DPSK)光信号,经过280 km普通单模光纤(SSMF)和掺铒光纤放大器(EDFA)传输后的数字相干接收,测量无误码。研究了数字相干光接收中的各种信号处理算法。采用数字信号处理算法完成载波相位估计,数字滤波器补偿光纤色散,恒模算法进行自适应数字偏振解复用等。研究了90°光学混频器的非理想正交特性,运用统计方法补偿了光学混频器偏离90°的误差,此算法和信号格式以及光纤色散等因素无关。使用恒模算法实现数字偏振解复用,该算法收敛时间小于0.5μs。

自动补偿高效的差分相位编码QKD系统

提出一种自动补偿高效实用的改进型差分相位编码量子密钥分发方案.在Alice端采用偏振型强度调制器对连续激光进行调制,产生任意个相干脉冲进行差分相位调制编码;在Bob端采用双FM干涉仪代替传统的M-Z干涉仪,自动补偿了环境引起的偏振抖动,提高了系统的干涉稳定度.简化了系统的结构,提高了密钥生成效率,增强了系统的安全性.在实验上实现了稳定的80km量子密钥分配,误码率<4%.

只需一个解调器的偏分复用差分相移键控系统实验实现

偏分复用技术是提高系统传输速率的有效方法之一。搭建了被称为双偏振态差分相移键控(Dual-Pol.DPSK)码的新型偏分复用实验系统,它与具有相同的比特波特比的差分正交相移键控(DQPSK)调制方式相比,接收机要简单很多。与传统的偏振分解复用(POLMUX)技术相比,它无需偏振控制或偏振跟踪,只需一个解调器和一个平衡探测器以及电域的多电平判决就可以将两个偏振正交信号同时解调出来,大大降低了系统的复杂度。利用数值仿真的方法,分析了Dual-Pol.DPSK系统对噪声及偏振模色散(PMD)的容忍度,并且与单偏振态的差分相移键控(DPSK)及DQPSK系统进行了比较。结果表明,由于受符号间欧氏距离的限制,Dual-Pol.DPSK码对噪声非常敏感,在误码率为10-3时,它对信噪比(SNR)的要求比同速率的DQPSK系统高7 dB;由于频谱利用率高,相比于同速率的DPSK,Dual-Pol.DPSK对PMD的容忍度高5 ps,但与DQPSK相比,Dual-Pol.DPSK码抗PMD的能力要差一些。